储能电芯赛道加速“独立”
近日,广汽集团董事长曾庆洪一句“车企都在为宁德时代打工”引发行业热议。但过高锂价不仅成为电动汽车行业的“拦路虎”,更反噬了储能行业发展。
“储能的赛道应该是一条独立大赛道。”这是知名储能电芯厂商海辰储能总经理王鹏程的判断。储能专用锂电池则需要面对传统调峰调频技术的成本竞争,储能电站的规模动辄百兆瓦级别以上甚至吉瓦级别,因此除了安全,储能电芯对成本更加敏感。
“更高安全”“更长寿命”“更低成本”成为储能行业发展过程中的硬性要求。
紧抓机遇 动力电池纷纷扩“储”
在国内外巨大需求缺口的带动之下,储能行业规模扩张高歌猛进。
储能电芯几乎决定了储能行业的发展命脉。因此生产储能专用电芯的厂家也相继冒头,且大动作频频,成为储能行业耀眼的“风景线”。
聚焦储能独立赛道的企业主要有海辰储能、瑞浦兰钧、鹏辉能源、昆宇新能源,还有比如专门做海外户用储能电芯的派能科技,都迅速成为储能行业名副其实的“黑马”。
由于储能电站安全事故频发,储能专用锂电池对能量密度要求不高但安全性要求高。6月29日,国家能源局发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》,其中提到了,中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池。这与储能行业一直以来的选用磷酸铁锂路线不谋而合。
如何保证储能电芯的可靠性,直接考验着企业的产品设计和生产制造流程把控。以海辰储能的电芯为例,其通过设计可靠性和制造可靠性两大方面,确保电芯的安全和产品质量。
在对高安全的要求的同时,行业逐渐出现一阵的280Ah电芯潮。
尽管仍有行业人士对280Ah仍处在嘴上不服气的状态,但事实上280Ah已经成为业内流行模式。最近科陆电子采购的16GWh电芯全是280Ah大电芯。厦门海辰新能源、中创新航、楚能新能源、远景动力等电芯厂商早已纷纷加码扩产280Ah电芯。
今年6月份,厦门海辰新能源宣布在重庆投资130亿元新建50GWh新一代储能锂电池生产基地,重点扩产280Ah等电力储能应用电池产品。
同月,楚能新能源发布了自主研发的电芯容量280Ah,单体电芯循环寿命超过一万次的“楚能一号”锂电池产品。产品应用于储能市场、动力市场,涵盖电源侧、电网侧、用户侧、公交、大巴、重卡、船舶等应用领域。
在5月下旬中创新航发布船舶市场储能产品中,也覆盖280Ah等系列电芯和多款电池包。
电芯安全是业界一直关注的热点
电芯安全是一个系统性工程。
从化学体系看,磷酸铁锂比三元体系高很多。可通过材料和化学体系设计,减少电芯循环过程中副反应发生,实现电芯寿命可设计化,最终达成电芯长寿命。
从结构设计看,不少厂家注重在结构设计上同样追求高可靠性。例如海辰储能的防爆阀需要通过1500次呼吸循环测试,密封圈要在高温蠕变实验下保持化学稳定性,保证电池在极端滥用情况下依然安全可靠。
在制造过程中,厂家们通过对关键工艺节点控制、环境控制、人员控制等实现产品的高度一致性,提高产品可靠性。在锂电生产线中,导入了全新MES智能化系统,制造过程全数据溯源;同时简化工艺流程,配合现先进的制造设备,建立IATF16949管理体系,多维度保障产品的稳定性、一致性。
海辰储能表示,其推出的280Ah储能电芯,循环寿命达10000次,达到行业先进技术水平。同时,电芯能量效率超95%。不仅在热失控、过充电、短路、挤压等安全测试表现优异,280Ah储能电芯还通过了严苛的针刺试验,不起火、不爆炸甚至不冒烟。
据GGII分析,单体电芯大型化也为产品研发与生产带来一定挑战。首先是电芯体积和容量增大,导致电芯自身散热性能变差,其次是电芯鼓胀问题相比过去的型号更加明显。比如280Ah大电芯生产效率偏低,头部企业产线效率在6~11PPM,远低于50和100Ah电芯。